内容正文:
主题一 大气的组成、垂直分层和受热过程
必备知识•全方位整合
1.大气的组成
(1)主要成分:低层大气主要由哪三类物质组成?
(2)干洁空气的组成及作用:将下列内容正确连线。
A.氮气 a.生物维持生命活动所必需的物质
B.氧气 b.吸收太阳光中的紫外线
C.二氧化碳 c.地球上生物体的基本元素
D.臭氧 d.对地表有保温作用
提示 水汽、杂质和干洁空气。
(3)水汽和杂质的作用:简述水汽和杂质的作用。
(4)人类活动对大气成分的影响:举例说明人类活动使大气成分发生了哪些变化。
提示 水汽是天气变化的重要角色,大气中诸如云、雾、雨、雪等的形成,是在水汽直接参与下形成的;能强烈地吸收和放出长波辐射,减少地面有效辐射,对地面起保温作用;水的相变伴随着巨大的热量转化,在热量由地面向上层大气传输的过程中起重要作用。杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件。
提示 人类燃烧化石燃料、砍伐森林使二氧化碳浓度升高;制冷工业排放氟氯烃使臭氧含量降低;排放的PM2.5使大气中的杂质增多。
2.大气的垂直分层
(1)分层:在下图中填写数字和字母对应的名称。
提示 Ⅰ对流层,Ⅱ平流层,Ⅲ高层大气;A臭氧层,B电离层。
(2)气温变化:据图描述Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层气温的变化规律。
(3)大气运动:据图描述Ⅰ、Ⅱ层大气运动的主要形式。
提示 Ⅰ(对流层)随高度增加而递减;Ⅱ(平流层)随高度增加而升高;Ⅲ(高层大气)随高度增加先下降后上升。
提示 Ⅰ(对流层)对流运动;Ⅱ(平流层)平流运动。
(4)与人类的关系:将下列内容正确连线。
A.高层大气
B.平流层
C.对流层
a.适合航空飞行
b.流星体燃烧
c.天气现象都发生在这一层
d.臭氧层使生命免受紫外线伤害
e.电离层,能反射无线电波
3.大气的受热过程
(1)三种辐射:将下列内容正确连线。
A.太阳辐射
B.地面辐射
C.大气辐射
a.长波辐射
b.短波辐射
c.地球大气最重要的能量来源
d.近地面大气主要的热源
(2)两种作用:读图填空。
①大气对太阳辐射的削弱作用
反射
吸收
散射
②大气对地面的保温作用
a.大气增温原理:
读图,把图中字母填到括号内。
地面辐射( )
B
b1
b2
二氧化碳
b.大气保温原理:读图,把图中字母填到括号内。
大气辐射( )
C
c1
c2
地面
(3)大气受热过程(三大过程):
读图填空。
太阳辐射(短
地面辐射(长波)
大气辐射(长
大气逆
辐射
波)
波)
[高考衔接点]影响大气逆辐射的因素 2025年北京卷第8题
①气温:气温越高,大气辐射越强,大气逆辐射也越强。
②天气:天空有云,特别是浓密的低云时,大气逆辐射强。
③大气成分:大气中二氧化碳和水汽含量越高,大气逆辐射越强。
关键能力•多维度凝练
考点1 逆温现象及其影响
关键能力进阶
1.逆温的含义:气温随高度增加而升高的现象,或者随高度的增加气温垂直递减率小于6 ℃/千米。
考点1
考点2
2.逆温的类型及成因
类型 示意图 成因
辐射
逆温
在晴朗无云或少云的夜晚,地面辐射冷却快,离地面越近,降温越快
平流
逆温
暖空气水平移动到冷的下垫面或气层上,而发生的冷接触作用
考点1
考点2
类型 示意图 成因
锋面
逆温
冷、暖气团温度差异显著,暖气团位于锋面上部
地形
逆温
由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,从而出现气温的倒置现象
考点1
考点2
3.辐射逆温的形成与消失过程
晴朗无云的夜间,由于大气逆辐射较弱,地面辐射散失热量多,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失。
考点1
考点2
4.逆温的影响
有利 ①逆温的出现阻碍了空气对流,因此可以抑制沙尘暴的发生。②逆温出现在高空,有利于飞机的飞行。③与其他天气现象一样,逆温可作为一种气候资源加以利用。例如,在我国新疆伊犁河谷,逆温出现在10月至次年3月,长达半年,有效地提高了部分区域冬季的气温,越冬果树可以免受冻害等
不利 影响环境 空气对流运动被抑制,易加重大气污染
影响天气 易产生大雾、阴雨(锋面逆温)、冻雨天气
影响交通 能见度降低,地面湿滑
考点1
考点2
高考真题剖析
(2021·广东卷)辐射逆温是低层大气因地面强烈辐射冷却导致气温随高度增加而升高的现象。黄河源地区位于青藏高原腹地,平均海拔4 000多米,冬季辐射逆温现象多发。据此完成下列要求。
(1)冬季易加强辐射逆温的地形是( )
A.山峰 B.平原 C.谷地 D.丘陵
(2)黄河源地区辐射逆温常出现的时间和天气状况是( )
A.日落前后,大风呼啸 B.正午时刻,雨雪交加
C.午夜时分,浓云密雾 D.日出之前,晴朗无风
(3)黄河源地区冬季辐射逆温多发是由于( )
A.锋面气旋多 B.下沉气流盛行
C.准静止锋强 D.热力对流强盛
C
D
B
考点1
考点2
思维路径
第(1)题,
谷地
考点1
考点2
第(2)题,
多
下降
弱
低
少
考点1
考点2
第(3)题,
静稳
考点1
考点2
考向视角对练
考向一 大气分层与逆温
(2025·江苏无锡期中)对流层中出现气温随高度的增加而升高的现象,称为逆温现象。读某地不同高度的气温日变化图,完成1~2题。
1.下列关于对流层的叙述,正确的是( )
A.上部热,下部冷B.中纬厚,高纬薄
C.夏季薄,冬季厚D.低纬薄,中纬厚
2.该地发生逆温现象的时间段为( )
A.1—4时 B.5—8时
C.10—13时 D.21—24时
B
B
考点1
考点2
解析 第1题,对流层大气上部冷、下部热,A错误;厚度从低纬向高纬递减,低纬厚,中纬次之,高纬薄,B正确,D错误;对流层厚度随季节变化而变化,夏季厚,冬季薄,C错误。
第2题,读图可知,5—8时,1 000米处的气温整体高于10米处的气温,说明气温并没有随着海拔上升而降低,出现了逆温现象,B正确;1—4时、10—13时与21—24时都没有出现逆温现象。
考点1
考点2
考向二 逆温及其影响
(2024·广东潮州期末)逆温是指对流层大气中气温随高度增加而上升的现象,从地面开始的逆温称为接地逆温,从离地面一定高度处开始的逆温称为悬浮逆温。逆温厚度是指出现逆温现象上、下限的高度差。下图反映甘肃省酒泉市多年8时和20时平均逆温厚度的年内变化。据此完成3~4题。
考点1
考点2
3.逆温厚度年内变化最大的是( )
A.8时悬浮逆温 B.8时接地逆温
C.20时悬浮逆温 D.20时接地逆温
4.关于逆温现象的出现对当地造成的影响,下列表述正确的是( )
A.易出现大风天气 B.加剧大气污染
C.易出现降水天气 D.减少冻害发生
A
B
考点1
考点2
解析 第3题,由甘肃省酒泉市多年8时和20时平均逆温厚度的年内变化图可知,8时悬浮逆温与8时接地逆温平均逆温厚度的年内变化均大于200米,8时悬浮逆温的变化(接近350米)大于8时接地逆温的变化(接近250米);20时悬浮逆温平均逆温厚度的年内变化小于200米,20时接地逆温的平均逆温厚度的年内变化略大于200米(接近250米),平均逆温厚度年内变化最小的是20时悬浮逆温,最大的为8时悬浮逆温,A正确。
第4题,逆温现象发生时,下冷上热,空气对流运动受到抑制,大气稳定,不利于污染物的扩散,会加重大气污染,B正确,A、C错误;逆温使地面冷却,会导致近地面冻害增多,D错误。
考点1
考点2
考点2 大气受热过程原理及实践应用
关键能力进阶
大气受热过程原理的应用
(1)大气削弱作用原理的应用——分析某地区太阳能的多寡
①高海拔地区(如青藏高原地区)
考点1
考点2
②内陆地区(如我国西北地区)
考点1
考点2
(2)大气保温作用原理的应用→分析生产、生活现象
①解释温室气体大量排放对全球变暖的影响
考点1
考点2
②分析农业实践中的一些现象
考点1
考点2
(3)分析昼夜温差的大小
①分析大小
考点1
考点2
②应用举例
在干旱、半干旱地区种植西瓜时,在原有土地上增铺砂砾层,西瓜的产量、质量显著提高。砂砾层对西瓜生长的自然条件的改善作用:减少水分的蒸发;白天增温快,夜晚冷却快,增大昼夜温差,利于瓜果糖分的积累;有效减少(风沙等造成的)土壤养分的流失。
考点1
考点2
高考真题剖析
(2024·安徽卷)下图为我国某地面观测站[(47°06'N,87°58'E),海拔561米]某月1日前后连续4天太阳辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射和大气逆辐射的通量逐小时观测结果。据此完成下列要求。
考点1
考点2
(1)图中甲、乙、丙三条曲线依次表示( )
A.地面长波辐射、地面反射太阳辐射、大气逆辐射
B.地面长波辐射、大气逆辐射、地面反射太阳辐射
C.大气逆辐射、地面反射太阳辐射、地面长波辐射
D.大气逆辐射、地面长波辐射、地面反射太阳辐射
(2)观测期间该地( )
①第1天晴朗无云 ②第2天地面吸收的太阳辐射量最大 ③第3天比第4天大气透明度低 ④可能经历了降水过程
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
B
D
考点1
考点2
问题拆解
(1)读图回答问题。
①夜间有没有地面反射太阳辐射?哪条是地面反射太阳辐射的曲线?
②与大气逆辐射相比,地面长波辐射的通量大还是小?哪条是地面长波辐射的曲线?
提示 ①没有;丙。②大;甲。
考点1
考点2
(2)读图回答问题。
①第1天中午,太阳辐射曲线顶部出现凹陷,说明天气状况有何变化?
②与其他3天相比,第2天的太阳辐射强弱如何?
③第3天太阳辐射小于第4天,说明大气透明度高还是低?
④第2、3天太阳辐射弱,说明天气有何变化?
提示 ①说明中午有云层出现。②第2天是4天中太阳辐射最弱的一天。③第3天云层较厚,大气透明度低。④说明云层较厚,可能为阴雨天气。
考点1
考点2
考向视角对练
考向一 大气对太阳辐射的削弱作用
(2025·广东广州四校联考)下图示意我国西北某山脉冰川区,不同天气条件下地面反射的太阳短波辐射量与到达地面的太阳短波辐射量比值变化。据此完成1~2题。
1.晴天与阴天比值差异的原因是
阴天( )
A.大气逆辐射较强
B.冰川积雪消融量大
C.到达地面的太阳辐射多
D.到达地面的太阳辐射少
D
考点1
考点2
2.7月和8月该比值低的根本原因是( )
A.太阳高度大,日照时间长
B.强风天气多,积雪保留少
C.阴雨天气多,云层厚度大
D.海拔高,太阳辐射强
A
考点1
考点2
解析 第1题,主要讨论太阳短波辐射量差异,大气逆辐射属于长波辐射,故排除A;阴天温度低,冰川的消融量小,故排除B;阴天大气削弱作用强,故到达地面的太阳辐射量少,故排除C,D正确。选择D。
第2题,7月和8月该比值低说明此时地面反射的太阳短波辐射量减少,到达地面的太阳短波辐射量增加。结合所学知识可得,7月和8月太阳直射点在北半球,太阳高度大,日照时间长,到达地面太阳辐射量多,故A正确;7、8月份温度上升,积雪量减少,故地面反射量减小,但积雪量减少不是根本原因,积雪保留少不是因为大风而是因为温度升高积雪融化,故排除B;该地区为西北地区,全年降水少,7、8月阴雨天气也少,故排除C;海拔在年内没有明显变化,因此排除D。故选A。
考点1
考点2
考向二 大气受热过程的影响因素
(2025·广东佛山二模)金沙江河谷在建花瓶状桥塔(图1)因温度变形影响施工精度,研究团队监测桥塔东壁垂直温度变化(图2),发现4月17日8—10时桥塔东壁存在温度突变。据此完成3~4题。
图1
图2
考点1
考点2
3.8—10时桥塔东壁温度突变的主要原因包括( )
①山风的影响 ②山体的遮挡 ③塔壁的倾角
④距河的远近
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
4.晴朗天气下,桥塔东壁高度80米处温度突变最小的日期最可能是( )
A.3月1日 B.6月20日
C.9月1日 D.12月20日
B
D
考点1
考点2
解析 第3题,据图分析:桥塔东壁温度突变出现在9时约80米高的位置。排除法:山风一般在夜间出现,9时是白天,排除①。地理本质认知:8时之前,太阳位置相对较低,桥塔东壁可能受山体遮挡,接受的太阳辐射较少,而8—10时太阳高度更大,桥塔东壁从山体阴影区移出,桥塔直接暴露于阳光照射下,升温快,导致温度突变,②正确;塔壁倾角会影响太阳辐射的入射角,不同倾角吸收太阳辐射热量不同,塔壁倾角较大,阳光更易直射塔壁表面,塔壁升温快,导致温度突变,③正确。地理表象认知:距河远近主要影响湿度等,对短时间内温度突变影响较小,④错误。A、C、D错误。故选B。
考点1
考点2
第4题,地理本质认知:桥塔东壁温度突变与其接受的太阳辐射有关。因果关系:因为桥体东侧有山体遮挡太阳辐射;桥体东侧温度突变是桥塔材料在接受太阳辐射前后的温度变化比较大所导致。地理表象认知:晴朗天气下,桥塔东壁高度80米处温度突变最小说明温度升高缓慢,塔壁接受的太阳辐射应较少。知识迁移:选项四个日期中,12月20日太阳直射点接近南回归线,塔壁接受的太阳辐射较少,温度变化幅度小。所以D正确。
考点1
考点2
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